[发明专利]制造制动盘的方法、盘式制动器以及用于其的制动盘

说明书

本发明涉及用于制造制动盘的方法、用于盘式制动器的制动盘以及盘式制动器。所述方法包括下列操作步骤：a)提供制动盘，该盘式制动器包括制动带(2)，所述制动带由铝或铝合金制成且设置有两个相反的制动表面(2a，2b)，每个制动表面至少部分地限定所述盘的两个主侧中的一个；b)使用HVOF技术或HVAF技术或KM技术在盘上沉积粒子形式的材料，以形成保护涂层(3)，所述保护涂层覆盖所述制动带的两个制动表面中的至少一个。该粒子形式的材料由重量百分比为80％至90％的碳化钨、重量百分比为8％至12％的钴以及重量百分比为2％至6％的铬组成。

技术领域

本发明涉及一种制造制动盘的方法、用于盘式制动器的制动盘以及盘式制动器。

背景技术

车辆的盘式制动系统的制动盘包括环形结构，或制动带，以及中央附接元件(被称为钟状物)，通过该中央附接元件，将制动盘附接至车辆悬架的旋转部分，例如轮毂。制动带设置有相反的适合于与摩擦元件(制动垫)配合的制动表面，这些摩擦元件容纳在至少一个钳体内，所述钳体横跨所述制动带并且与车辆悬架的非旋转部件形成整体。相对的制动垫和制动带的相反的制动表面之间的受控的相互作用确定了由摩擦而导致的制动作用，这使得车辆减速或停止

通常，制动盘由灰口铸铁制成。实际上，此材料允许以相对较低的成本获得良好的制动性能(特别是在抑制磨损方面)。由碳或碳陶瓷材料制成的制动盘可提供更好的性能，但是成本高得多。

铸铁制动盘的一个尚未克服的局限与制动盘的过大重量相关。

已经尝试通过制造具有保护涂层的铝制动盘来克服此问题。该保护涂层一方面用来减小制动盘磨损从而因此确保与铸铁制动盘类似的性能，另一方面用来保护铝基座免受制动时产生的高于铝的软化温度(200-400℃)的温度。

然而，目前可获得的、可应用于铝制动盘的并同时提供耐磨性的保护涂层，会遇到导致其从铝制动盘本身分离的脱落的问题。

例如，在专利US 4715486中描述了一个这种类型的保护涂层，该专利涉及一种低磨损盘式制动器。具体地，由铸铁制成的盘具有通过粒子形式的材料制成的涂层，使用高动能冲击技术在盘上沉积该涂层。根据第一实施例，涂层包含20％到30％的碳化钨以及5％的镍，剩余部分由碳化铬和钨的混合物构成。根据第二实施例，涂层包含80％到90％的碳化钨、高达10％的钴、高达5％的铬以及高达5％的碳。

已经发现，传统的保护涂层从铝或铝合金制动盘分离的一个主要原因是，在保护涂层中存在镍。

如果通过火焰喷涂技术来施用涂层，那么传统的保护涂层从铝或铝合金制动盘分离的第二个原因是，在保护涂层中存在游离碳。实际上，碳易于燃烧，从而与包含于所形成的保护涂层中的氧相结合。这导致在涂层内形成微气泡，这可能阻止涂层在制动盘上充分地粘结，使涂层易于分离。

从上文中显而易见的是，由铝或铝合金制成的涂覆的制动盘目前无法在制动系统领域中使用。

然而，考虑到使用铝来减小制动盘的重量所带来的优点，感觉在本领域中解决参考现有技术提到的问题的需求非常大。具体地，感受到了使铝制动盘具有能够增加制动盘的耐磨性同时增加抗性的保护涂层的需求。

盘式制动器的一个主要问题是，延长制动表面和制动垫的使用寿命。

众所周知，实际上，例如由于污物或制动过程中弄碎的与制动垫相同的摩擦材料(其在制动作用过程中介于制动表面和制动垫之间)的原因，会在制动表面中快速产生痕迹或其他的表面不规则。这些表面不规则会产生令人不适的噪音或嘎嘎声并相当大程度地增加制动盘及其制动垫的磨损。在实践中，这些缺点由于不足的服务舒适性和过大的部件磨损而会限制制动盘的使用寿命。

与由碳陶瓷材料制成的制动盘比较，在用传统材料制成的制动盘中以上磨损问题特别突出，例如灰口铸铁和铝或铝合金。